关键词:
微型CT
机电一体化
自动扫描
可编程控制器
摘要:
Computerized Tomography,计算机断层成像技术,简称CT,是一种根据物体投影重建物体特定层面二维图像,并在此基础上构建物体三维模型的技术。Micro-CT,即微型CT、显微CT、微焦点CT,采用微焦点X线球管,分辨率达到微米级,可无损全息地再现物体内部的结构和材质的三维形态,在生命科学研究、医药学研究、材料学研究和产品探伤等领域得到广泛应用。本文在充分研究微型CT技术和机电一体化技术的基础上,开发了一套基于PLC的微型CT自动扫描系统,以满足生物医学实验对微型CT设备的需求。
首先,本文研究了国内外微型CT技术和设备的历史发展和现状。根据生物医学实验的需求,提出开发一种微型CT自动扫描系统。同时研究了国内外机电一体化技术特别是数控技术和PLC技术的应用状况,验证了将微型CT进行自动化开发的可行性。
其次,本文根据设计要求,对系统的总体方案进行了研究,确定了系统的机械运动方案,并确定了以PLC为控制核心、通过PC实现上位控制、以伺服电机和扫描仪器为执行单元的二级控制系统。
再次,根据总体方案,对系统的机械结构进行了研究,具体设计了机械结构的各个零部件,实现了系统对机械结构以及运动功能的设计要求。
最后,根据总体方案,对控制系统进行了设计研究,具体设计了控制系统的硬件和软件,包括各电气元件的选型和电路连接,以及通过串口通讯技术实现了系统对于机械运动的控制要求,通过Windows消息驱动机制实现了系统对于扫描仪器的控制,以及实现了机械运动与微型CT扫描仪器的协调动作,达到了系统控制设计要求。
通过以上设计研究,完成了微型CT自动扫描系统的设计,实现了微型CT扫描过程的自动化,达到了设计要求,并在生物医学实验中得到应用,提高了实验的效率。